JP7345845B2 - Collected materials separation system - Google Patents
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Description
本発明は、廃棄物等の回収物を所望の材料別に分別するための回収物分別システム(回収物分別装置)に関する。 The present invention relates to a collected material sorting system (recovered material sorting device) for separating collected materials such as waste into desired materials.
清涼飲料水等のプラスチックボトル、食品等のプラスチック容器及び包装袋等の各種プラスチック製品は、使用後にプラスチック廃棄物として多量に廃棄されており、焼却や埋め立て等により処分されている。これらのプラスチック製品は、混在した状態で回収されてくる場合も少なくなく、作業員又は分別装置により分別する必要がある。 BACKGROUND ART A large amount of various plastic products, such as plastic bottles for soft drinks, plastic containers and packaging bags for foods, etc., are discarded as plastic waste after use, and are disposed of by incineration, landfill, etc. These plastic products are often collected in a mixed state and must be separated by a worker or a sorting device.
従来の分別装置は、空き缶と廃ペットボトルが混在した回収容器からそれぞれを選別する装置であって、回収容器を所定速度で搬送するコンベヤを配設し、当該コンベヤの上位には搬送経路を横切って照射した光線が空き缶・廃ペットボトルによって遮断または減衰されて空き缶または廃ペットボトルの通過を検知できる強さの光線を照射する第一の光電センサと、照射した光線が廃ペットボトルを透過し、空き缶のみに遮断される強い光線を照射する第二の光電センサとを並設すると共に、第一及び第二の光電センサの下流側にはコンベヤ上の廃ペットボトルを分別処理する分別手段を備え、かつ第一の光電センサにて検知した通過物が第二の光電センサにて廃ペットボトルであると識別されたときには分別手段に所定のタイミングで識別した廃ペットボトルの分別処理を行う指令を出力する制御装置を備えている(特許文献1)。 Conventional sorting equipment separates empty cans and waste PET bottles from collection containers in which they are mixed, and is equipped with a conveyor that transports the collection containers at a predetermined speed. a first photoelectric sensor that emits a light beam of intensity that can be blocked or attenuated by an empty can or waste PET bottle and detect the passage of an empty can or waste PET bottle; , a second photoelectric sensor that irradiates a strong light beam that is blocked only by empty cans is installed in parallel, and a sorting means for sorting the waste PET bottles on the conveyor is installed downstream of the first and second photoelectric sensors. and when the passing object detected by the first photoelectric sensor is identified as a waste PET bottle by the second photoelectric sensor, a command is given to the sorting means to separate the identified waste PET bottle at a predetermined timing. (Patent Document 1).
しかし、従来の分別装置は、分別排出装置を搬送路又はその近傍に設けているため、装置が大型化してしまうという問題点を有していた。また、近年、作業員不足に対する対策が急務であり、分別率の向上が要請されているととともに、製造コストの低減も求められている。
さらに、プラスチック以外にも、缶、ビン及びボタン型リチウム電池なども汎用的に適用可能なシステムの開発が望まれている。
However, the conventional sorting apparatus has a problem in that the size of the apparatus increases because the sorting and discharging apparatus is provided on or near the conveyance path. In addition, in recent years, there has been an urgent need to take measures against the shortage of workers, and there is a need to improve the separation rate as well as to reduce manufacturing costs.
Furthermore, it is desired to develop a system that can be applied to cans, bottles, button-type lithium batteries, etc. in addition to plastics.
本発明は、上記各問題点を解決するためになされたものであり、大型化を抑制すことにより製造コストを低減可能であるとともに、種々の廃棄物に適用可能であり、高い分別性能を有する回収物分別システムを提供することを目的としている。 The present invention was made to solve each of the above-mentioned problems, and can reduce manufacturing costs by suppressing the increase in size, is applicable to various types of waste, and has high separation performance. The purpose is to provide a collection sorting system.
上記目的を達成するために、本発明の回収物分別システム(以下、「本回収物分別システム」という場合がある。)は、平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体上で、供給された回収物を散在させる回収物散在装置と、上記回収物散在装置に上記回収物を供給する回収物供給装置と、上記回収物から所定種類の目的回収物を識別する目的回収物識別装置と、上記回収物散在装置上の上記目的回収物の載置位置を特定する目的回収物載置位置特定装置と、上記回収物散在装置の上部に配置されており、上記目的回収物を摘出する目的回収物摘出装置と、を備え、上記目的回収物摘出装置は、摘出手段と、上記摘出手段を摘出実行位置に移動させるための上記摘出手段の移動手段と、を有するとともに、上記摘出手段は、上記回収物散在装置の回転中心と同じ回転中心を基準(中心)として、上記回収物散在装置と同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されていること、を特徴としている。 In order to achieve the above object, the collected material sorting system of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "this collected material sorting system") has a rotating body that is formed so as to be capable of circular motion in a plan view. a collected material scattering device for scattering the supplied collected materials; a collected material supply device that supplies the collected materials to the collected materials scattering device; and a target collection device for identifying a predetermined type of target collected material from the collected materials. an object identification device, a target collected object placement position specifying device that identifies the placement position of the target collected object on the collected object scattering device, and a target collected object placement position specifying device that is disposed on the upper part of the recovered object scattering device, a target recovery object extraction device for extracting the target recovery object; the objective recovery object extraction device has an extraction means; a moving means for the extraction means for moving the extraction means to an extraction execution position; The extracting means is configured to be capable of rotational movement in the same direction and at the same speed as the collected material scattering device, with the same rotation center as the rotation center of the collected material scattering device as a reference (center). It is said that
また、本回収物分別システムにおいて、上記回収物散在装置は円盤回転装置であり、上記移動手段は、アーム部材と、上記アーム部材を上記円盤回転装置の回転中心に対して、回動させるための回動手段と、上記アーム部材に沿って、上記目的回収物摘出手段をスライド自在に移動させるためのスライド手段と、上記目的回収物摘出手段を昇降させるための昇降手段と、を備える構成とすることが好適である。
ただし、上記摘出手段の移動手段は、その作用を奏するものであれば制限はなく、各種のロボットアーム等を用いることもできる。
Further, in this collected material sorting system, the collected material scattering device is a disk rotating device, and the moving means includes an arm member and a device for rotating the arm member about the rotation center of the disk rotating device. The structure includes a rotating means, a sliding means for slidably moving the target object extracting means along the arm member, and an elevating means for raising and lowering the target object extracting means. It is preferable that
However, the moving means of the extraction means is not limited as long as it can perform the function, and various robot arms or the like may be used.
ここで、回収物とは、分別対象である目的回収物と他の種類の回収物とが混在した物体を意味するものである。
また、回収物散在装置は、搬送路が平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体であればよく、円盤回転装置(ターンテーブル)及び円環状に配置された無端状のコンベヤ装置等を用いることができる。
Here, the term "recovered material" refers to an object that is a mixture of target collected material to be separated and other types of collected material.
In addition, the recovered object scattering device may be any rotating body whose conveyance path is formed to enable circular movement in a plan view, such as a disk rotating device (turntable) or an endless ring arranged in an annular shape. A conveyor device or the like can be used.
また、回収物供給装置とは、上記回収物散在装置に回収物を供給するための装置であり、無端状のコンベヤ装置及び各種の運搬装置等を用いることができる。 Further, the collected material supply device is a device for supplying collected materials to the collected material scattering device, and an endless conveyor device, various transportation devices, etc. can be used.
また、目的回収物識別装置は、回収対象である目的回収物の画像(外形)、目的回収物の性状(目的回収物の材質、外表面の色調、輪郭及び形状等、目的回収物を分別する際に使用可能となる各種特性)を分析することにより、分別対象を特定するための種々の方法を用いることができる。 In addition, the target collection item identification device separates the target collection items based on the image (external shape) of the target collection item, the properties of the target collection item (material, outer surface color, outline, shape, etc.). Various methods can be used to identify the objects to be separated by analyzing various characteristics that can be used at the time of separation.
例えば、回収物を撮影し、その画像を処理する画像処理手段と、回収対象として予め特定されている目的回収物基準撮像データが記憶されている目的回収物基準撮像データの記憶手段と、認識された目的回収物の撮像と、記憶されている目的回収物基準データとを比較照合して、目的回収物を特定する目的回収物特定手段と、特定された回収物が目的回収物である場合において、回収実行指示信号を生成し、目的回収物摘出手段及び当該目的回収物摘出手段の移動手段に送信する回収指示信号生成送信手段等とを、有する構成とするものであってもよい。 For example, an image processing means for photographing a collected object and processing the image, and a storage means for target collected object reference imaging data in which collected object reference image data that has been specified in advance as a collection target are stored. a target collection object identifying means for identifying a target collection object by comparing and collating an image of the target collection object with stored target collection standard data; , a collection instruction signal generating and transmitting means that generates a collection execution instruction signal and transmits it to the target collection object extraction means and the moving means of the target collection object extraction means.
また、目的回収物識別装置の他の構成として、赤外線、その他の電磁波を使用し、各種吸収分析及び発光分析等を利用することができる(特に、プラスチックを分別するための分光分析法(反射光により得られるスペクトルから対象物質の赤外光の吸収特性を特定し、当該対象物質の材質等を推測する分析法)としては、分光装置の操作性、簡易性等から近赤外分光法を用いることが好ましい)。 In addition, as other configurations of the target collection object identification device, it is possible to use infrared rays and other electromagnetic waves, and to utilize various types of absorption analysis and emission analysis (in particular, spectroscopic analysis for separating plastics (reflected light Near-infrared spectroscopy is used as an analysis method to identify the infrared light absorption characteristics of the target substance from the spectrum obtained and estimate the material etc. of the target substance due to the operability and simplicity of the spectrometer. (preferably).
例えば、照射光を回収物に照射する照射手段と、照射された照射光の回収品からの反射光を検知する受光手段と、検知された反射光から回収物により吸収された吸収波長の特性を算出する吸収波長特性算出手段と、構成材料ごとに予め特定されている吸収波長特性データが関連付けられて記憶されている吸収波長特性データの記憶手段と、算出された吸収波長特性データと、記憶されている吸収波長特性データとを比較して、構成材料を特定する構成材料特定手段と、特定された構成材料が分別対象である構成材料であるか否かを判別する分別対象判別手段と、特定された構成材料が目的回収物である場合において、回収実行指示信号を生成し、目的回収物摘出手段及び当該目的回収物摘出手段の移動手段に送信する回収指示信号生成送信手段等とを、有する構成とすることができる。 For example, there is an irradiation means that irradiates the recovered object with irradiation light, a light receiving means that detects the reflected light of the irradiated irradiation light from the recovered object, and a characteristic of the absorption wavelength absorbed by the recovered object from the detected reflected light. Absorption wavelength characteristic calculation means for calculating, absorption wavelength characteristic data storage means for storing absorption wavelength characteristic data specified in advance for each constituent material in association with each other, and absorption wavelength characteristic data storage means for storing the calculated absorption wavelength characteristic data. a constituent material identifying means for identifying a constituent material by comparing the absorption wavelength characteristic data of the identified constituent material with absorption wavelength characteristic data; When the collected constituent material is a target collection material, the collection instruction signal generating and transmitting means generates a collection execution command signal and transmits it to the target collection material extraction means and the moving means of the target collection material extraction means, etc. It can be configured as follows.
また、目的回収物位置特定装置は、回収物散在装置上の目的回収物の載置位置を特定するための手段である。例えば、所定領域の撮像データを基準として、その位置を特定する手段とすることができる。 Further, the target collection object position specifying device is a means for specifying the placement position of the target collection object on the collection object scattering device. For example, it can be used as a means for specifying the position using imaging data of a predetermined area as a reference.
また、目的回収物摘出装置における摘出手段は、予め定められた目的回収物を選別して、摘出するための手段であり、吸着手段やハンドリング機構を用いた把持手段等により、目的回収物を摘出することができればよく、その摘出方法には制限はない。
例えば、摘出手段として、吸着手段を採用した場合には、圧縮空気供給手段と、圧縮空気により作動する目的回収品を吸着する吸着把持手段と、圧縮空気量等を制御するための制御手段と、を有する構成とすることができる。
In addition, the extracting means in the target recovery object extracting device is a means for sorting and extracting a predetermined target recovery object. There are no restrictions on the extraction method as long as it can be done.
For example, when a suction means is employed as the extracting means, a compressed air supply means, a suction gripping means operated by compressed air for suctioning the target collection item, a control means for controlling the amount of compressed air, etc. It is possible to have a configuration having the following.
本回収物分別システムによれば、平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体上で、供給された回収物を散在させる回収物散在装置と、当該回収物散在装置の上部に配置されている目的回収物摘出装置を備えているとともに、摘出手段は、当該回収物散在装置の回転中心と同じ回転中心を基準として、上記回収物散在装置と同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されている。そのため、各装置及び各手段の協働動作により、上記目的回収物摘出装置を用いて、回転している回収物散在装置上で、予め定められている回収対象である目的回収物を摘出可能となるように構成されていることから、直線状の搬出装置上において分別するシステムと比較して、そのシステム全体を小型化し、それに伴うコスト低減を図ることができる。 According to this collected material sorting system, there is a collected material scattering device that scatters supplied collected materials on a rotating body that is formed so as to be able to move circularly in a plan view, and an upper part of the collected material scattering device. The extracting means rotates in the same direction and at the same speed as the collected material scattering device, with the same rotation center as that of the collected material scattering device as a reference. It is configured so that it is possible. Therefore, by the cooperative operation of each device and each means, it is possible to extract a predetermined object to be collected on the rotating collected object scattering device using the above-mentioned target object extracting device. Therefore, compared to a system in which sorting is carried out on a linear carrying-out device, the entire system can be made smaller and costs can be reduced accordingly.
また、本回収物分別システムにおいて、上記円盤回転装置の回転中心から放射状に複数本が配置されている複数の上記アーム部材と、上記各アーム部材ごとに支持される上記目的回収物摘出手段と、を備え、隣接する2本の上記アーム部材で囲まれる扇形領域において、少なくとも一方の上記目的回収物摘出手段が独立して上記目的回収物を摘出可能となるように制御されていること、が好適である。 Further, in the collected items sorting system, a plurality of arm members are arranged radially from the center of rotation of the disc rotating device, and the target collected item extracting means supported by each arm member; It is preferable that at least one of the target recovery object extracting means is controlled so as to be able to independently extract the target recovery object in a fan-shaped area surrounded by two adjacent arm members. It is.
ここで、上記アーム部材の数及び分割される扇形数は、物理的に設置が可能な範囲であれば制限はなく、当該アーム部材の数が多いほど分別処理能力を向上させることができる。また、摘出手段は各アームごとに設けられるものであり、隣接する2本のアーム部材で囲まれる扇形領域において、予め定められている範囲(最大範囲は、360度をアーム数で除した範囲)について、目的回収物を摘出することができるようになっていればよい。 Here, the number of the arm members and the number of sector shapes into which the fan is divided are not limited as long as they are within a physically possible installation range, and the greater the number of arm members, the more the separation processing capacity can be improved. Further, the extraction means is provided for each arm, and is within a predetermined range (the maximum range is 360 degrees divided by the number of arms) in a fan-shaped area surrounded by two adjacent arm members. It is sufficient that the target collection material can be extracted.
本回収物分別システムによれば、複数本のアーム部材を有し、各アーム部材ごとに摘出手段が設けられており、隣接する2本のアーム部材で囲まれる扇形領域において、少なくとも一方の摘出手段が独立して目的回収物を摘出可能となるように制御されているため、各摘出手段の稼働位置を限定し、不要な移動動作を減少させることで、分別処理能力を向上させることができる。 According to this collected material sorting system, it has a plurality of arm members, each arm member is provided with an extraction means, and in a fan-shaped area surrounded by two adjacent arm members, at least one extraction means is provided. Since the extraction means are controlled so that they can independently extract the desired collected material, the operating position of each extraction means is limited and unnecessary movement operations are reduced, thereby improving the sorting throughput.
さらに、本回収物分別システムにおいて、未摘出の上記回収物を搬出する回収物搬出装置を備え、上記円盤回転装置の上部における半径方向に、未摘出である上記回収物を遮り、上記回収物搬出装置に排出をするための排出板が昇降自在に設けられており、上記扇形領域内において、上記円盤回転装置の一回の回転中に、上記未摘出である目的回収物が所定個数以上の場合に、上記排出板を上昇させることが可能となっているとともに、上記排出板が上昇した場合には、上記回収物が上記回収物搬出装置に排出されないように制御することとすれば好適である。 Furthermore, in this collected materials separation system, a collected materials carrying-out device is provided for transporting the unpicked collected materials, and the unpicked collected materials are blocked in the radial direction at the upper part of the disk rotating device, and the collected materials are transported out. A discharge plate for discharging the discharge into the device is provided so as to be movable up and down, and when the number of unextracted target objects exceeds a predetermined number within the fan-shaped area during one rotation of the disk rotating device. Preferably, the discharge plate is capable of being raised, and the collected material is controlled so as not to be discharged to the collected material carrying out device when the discharge plate is raised. .
ここで、回収物搬出装置とは、摘出装置によって摘出されない目的回収物以外の回収物(場合によっては、摘出されなかった目的回収物が含まれる場合もある)(未摘出である回収物)を搬出するための装置であり、無端状のコンベヤ装置又は各種の運搬装置等を用いることができる。 Here, the recovered material removal device refers to recovered materials other than the target collected materials that are not extracted by the extraction device (in some cases, the target collected materials that were not extracted may be included) (unextracted collected materials). This is a device for carrying out, and an endless conveyor device or various transportation devices can be used.
本回収物分別システムを運用する場合において、摘出可能個数以上の目的回収物が供給されることがあり、その場合には目的回収物が円盤回転装置上に残置されてしまうことになる。この場合において、本回収物分別システムでは、回収物を排出するための排出板が昇降自在に設けられており、円盤回転装置の一回の回転中において、未摘出である目的回収物が所定個数以上の場合に、当該排出板を上昇させることができるように構成されている。したがって、未摘出の目的回収物が多い場合において、再度の摘出を行うことが可能となり、回収効率を上げることができる。 When operating this collected material sorting system, there may be cases where more target collected materials than can be extracted are supplied, and in that case, the target collected materials will be left on the disk rotating device. In this case, in this collected material separation system, a discharge plate for discharging the collected material is provided so that it can be moved up and down, and during one rotation of the disk rotating device, a predetermined number of unpicked target collected materials are removed. In the above case, the discharge plate is configured to be raised. Therefore, when there are many unextracted target objects to be recovered, reextraction can be performed and recovery efficiency can be increased.
本発明によれば、小型化を図ることにより製造コストを低減可能であるとともに、目的に応じた種々の回収物を分別することが可能であり、高い分別性能を有する回収物分別システムを提供することができる。 According to the present invention, manufacturing costs can be reduced by downsizing, and various collected materials can be separated according to purposes, and a collected materials separation system with high classification performance is provided. be able to.
以下、図面を参照しつつ、本回収物分別システムの実施の一形態を詳細に説明する。なお、本回収物分別システムは、ペットボトル5と、他のプラスチック類(以下、「プラスチック類6」という。)が混在した回収物(以下、「混在回収物」という場合がある。)から回収対象であるペットボトル5(目的回収物)を分別して、摘出することを目的とするものであり、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, one embodiment of the present collected material sorting system will be described in detail with reference to the drawings. This collected material separation system collects PET bottles 5 and other plastics (hereinafter referred to as "plastics 6") from collected materials (hereinafter sometimes referred to as "mixed collected materials"). The purpose is to separate and extract the target PET bottles 5 (target collection material), and in the explanation of the drawings, the same elements are given the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.
[全体構成]
本回収物分別システムKは、混在回収物をターンテーブルTに供給するための供給コンベヤY(回収物供給装置)と、供給された混在回収物を散財させるターンテーブルT(回収物散在装置(円盤回転装置))と、ペットボトル摘出装置20と、ペットボトル特定等装置40と、プラスチック類6を搬出するためのプラスチック類搬出コンベヤU(回収物搬出装置)と、摘出されたペットボトル5を搬出するためのペットボトル搬出コンベヤVと、各装置の動作を制御するための制御装置50を主要装置としている(図1~図4)。
[overall structure]
This collected materials separation system K consists of a supply conveyor Y (recovered materials supply device) for supplying mixed collected materials to a turntable T, and a turntable T (recovered materials scattering device (disc)) that scatters the supplied mixed collected materials. a rotating device)), a PET bottle extracting device 20, a PET bottle identifying device 40, a plastics carrying-out conveyor U (recovered material carrying device) for carrying out the plastics 6, and carrying out the extracted PET bottles 5. The main devices are a PET bottle delivery conveyor V for carrying out the operation, and a control device 50 for controlling the operation of each device (FIGS. 1 to 4).
[供給コンベヤ、ターンテーブル及び搬出コンベヤ類]
無端状の供給コンベヤYの基端部は、混在回収物の投入用のホッパ(図示せず)と接続されており、その終端部は、ターンテーブルTの上部近傍に位置している。供給コンベヤYとターンテーブルTは、下側に傾斜するように配置されている長方形形状の接続板17を介して接続されることにより、供給コンベヤYに供給された混在回収物がターンテーブルTに供給されるようになっている。
[Supply conveyor, turntable and discharge conveyor]
The base end of the endless supply conveyor Y is connected to a hopper (not shown) for charging mixed collected materials, and its terminal end is located near the top of the turntable T. The supply conveyor Y and the turntable T are connected via a rectangular connecting plate 17 arranged so as to be inclined downward, so that the mixed collection materials supplied to the supply conveyor Y are transferred to the turntable T. It is now being supplied.
ターンテーブルTは、所定半径の円環形状であり、外側円周部には、混在回収物の飛び出し防止のための鉛直部が形成されており、駆動モータ(図示せず)により回転軸を中心に所定速度で回転している。ターンテーブルTの回転速度は、供給コンベヤYの移動速度と比較して大きく設定されており、その速度差により、上面に供給された混在回収物を散在させることができるようになっている。ターンテーブルTの中心に形成されている開口した小円環部は、ペットボトル5を下記ペットボトル搬出コンベヤVに排出するための排出口T1となっている。 The turntable T has an annular shape with a predetermined radius, and a vertical part is formed on the outer circumference to prevent mixed collected materials from flying out. is rotating at a predetermined speed. The rotational speed of the turntable T is set higher than the moving speed of the supply conveyor Y, and the difference in speed allows the mixed collected materials supplied to the upper surface to be scattered. An open small annular portion formed at the center of the turntable T serves as a discharge port T1 for discharging the PET bottles 5 to a PET bottle delivery conveyor V described below.
ターンテーブルTの回転軸の回転中心(以下、単に「回転中心」という。)には、支柱11が垂設されており、上面にはターンテーブルTと比較して少し小径である上部円板12が設けられている。上部円板12の上面には、下記6台の撮影カメラ41及び真空ポンプ25と、2台の電装装置26が設けられている(図2、図3)。真空ポンプ25は、下記各摘出可能領域R(図3)に対応する位置における、上部円板12の円弧部の縁部近傍中央部に設置されており、その回転中心側に隣接して、撮影カメラ41が設けられている。さらに、電装装置26は3つの摘出可能領域Rに跨って設置されており、各電装装置26は、回転中心に対して対向して設けられている。 A support 11 is vertically installed at the rotation center of the rotation axis of the turntable T (hereinafter simply referred to as the "rotation center"), and an upper disk 12 having a slightly smaller diameter than the turntable T is mounted on the upper surface. is provided. On the upper surface of the upper disk 12, the following six photographing cameras 41, a vacuum pump 25, and two electrical devices 26 are provided (FIGS. 2 and 3). The vacuum pump 25 is installed in the center near the edge of the arc portion of the upper disk 12 at a position corresponding to each extractable region R (FIG. 3) below, and adjacent to the rotation center side. A camera 41 is provided. Further, the electrical equipment 26 is installed across the three extractable regions R, and each electrical equipment 26 is provided facing the rotation center.
また、支柱11における上端部の近傍には、ブラケット18を介して、水平アーム21を支持するための支持アーム13が横設されている。支持アーム13は、水平アーム21と略同幅及び同長さであり、回転中心の近傍を基端とし、ターンテーブルTの半径と一致する方向となるよう放射線状に延設されており、中間部が、上部円板12の外周縁部に設けられている吊上部材19により支持されている。なお、隣接する上記支持アーム13の間隔は60度となっている。そして、支持アーム13の下面に沿って、水平アーム21が設けられている。 Further, a support arm 13 for supporting the horizontal arm 21 is installed horizontally near the upper end of the support column 11 via a bracket 18 . The support arm 13 has approximately the same width and length as the horizontal arm 21, has a base end near the center of rotation, and extends radially in a direction that coincides with the radius of the turntable T. is supported by a lifting member 19 provided on the outer peripheral edge of the upper disk 12. Note that the interval between the adjacent support arms 13 is 60 degrees. A horizontal arm 21 is provided along the lower surface of the support arm 13.
無端状のプラスチック類搬出コンベヤUの基端部は、供給コンベヤYと並列になるように、ターンテーブTルの側面下部に配置され、所定の位置にまで延設されている。ターンテーブルTとプラスチック類搬出コンベヤUは、長方形形状の接続板14を介して接続されており、プラスチック類6をターンテーブルTから離間する向きに搬出できるようになっている。 The base end of the endless plastics discharge conveyor U is arranged at the lower side of the turntable T so as to be parallel to the supply conveyor Y, and extends to a predetermined position. The turntable T and the plastics conveyor U are connected via a rectangular connecting plate 14, so that the plastics 6 can be conveyed away from the turntable T.
接続板14は、プラスチック類搬出コンベヤUと直行し、下側に傾斜するように設けられている。そして、ターンテーブルTにおける接続板14の供給コンベヤY側の端部と排出口T1の間には、プラスチック類搬出コンベヤUの搬出方向側の斜め方向に、当該ターンテーブルTを横切るように排出板15が設けられている(図4)。
排出板15は、通常は、下面がターンテーブルTに接する高さ位置となるように設けられており、ペットボトル摘出装置20で摘出されないプラスチック類6は、当該排出板15に遮られて、接続板14を介してプラスチック類搬出コンベヤUに誘導されるようになっている。
The connection plate 14 is provided so as to run perpendicularly to the plastics discharge conveyor U and to be inclined downward. Between the end of the connection plate 14 on the supply conveyor Y side of the turntable T and the discharge port T1, a discharge plate is provided so as to cross the turntable T in an oblique direction toward the discharge direction of the plastics discharge conveyor U. 15 (Fig. 4).
The discharge plate 15 is normally provided at a height position where the lower surface touches the turntable T, and the plastics 6 that are not extracted by the plastic bottle extraction device 20 are blocked by the discharge plate 15 and cannot be connected. It is designed to be guided to a plastics carrying-out conveyor U via a plate 14.
一方、排出板15は、後記排出板制御手段56に制御される排出板昇降手段(図示せず)により昇降自在となっており、当該排出板15が上昇した場合には、載置物がターンテーブルT上から、プラスチック類搬出コンベヤUに排出されないようになっている。 On the other hand, the discharge plate 15 can be raised and lowered by a discharge plate elevating means (not shown) controlled by a discharge plate control means 56 (described later), and when the discharge plate 15 is raised, the object placed on the turntable is Plastics are prevented from being discharged from above T onto the conveyor U.
また、無端状のペットボトル搬出コンベヤVの基端部は、第1供給コンベヤYと平行であり、かつ、開口しているターンテーブルTの排出口T1の下部が基端部となり、所定の位置にまで延設されている。このターンテーブルTの排出口T1が摘出したペットボトル5の搬入部となっており、当該ペットボトル5をターンテーブルTから離間する向きに搬出できるようになっている。 Further, the base end of the endless PET bottle discharge conveyor V is parallel to the first supply conveyor Y, and the lower part of the open discharge port T1 of the turntable T is the base end, and the base end is located at a predetermined position. It has been extended to. The discharge port T1 of the turntable T serves as an inlet for the extracted PET bottle 5, and the PET bottle 5 can be carried out in a direction away from the turntable T.
[ペットボトル摘出装置]
ペットボトル摘出装置20は、6本の水平アーム21(アーム部材)と、水平アーム回動手段22と、ピッキングアーム31と、ピッキングアームスライド手段32(移動手段)と、ピッキングアーム昇降手段33(移動手段)と、吸着ノズル35と、真空ポンプ25を主要部としている。なお、ピッキングアーム31、下記吸着ノズル35及び真空ポンプ25が、特許請求の範囲の摘出手段の主要部を構成している。
[PET bottle extraction device]
The PET bottle extraction device 20 includes six horizontal arms 21 (arm members), a horizontal arm rotation means 22, a picking arm 31, a picking arm sliding means 32 (moving means), and a picking arm lifting means 33 (moving means). The main parts are a suction nozzle 35, and a vacuum pump 25. Note that the picking arm 31, the suction nozzle 35 described below, and the vacuum pump 25 constitute the main parts of the extracting means in the claims.
上記ピッキングアーム31と、水平アーム回動手段22と、ピッキングアームスライド手段32と、ピッキングアーム昇降手段33と、真空ポンプ25は、それぞれ、各水平アーム21に対応して、一体づつ設けられている。 The picking arm 31, the horizontal arm rotating means 22, the picking arm sliding means 32, the picking arm lifting means 33, and the vacuum pump 25 are provided integrally corresponding to each horizontal arm 21, respectively. .
上記のとおり、6本の水平アーム21は、支持アーム13の下面において、回転中心と一致する向きであり、隣接する水平アーム21が60度間隔となるように、ターンテーブルTの半径と一致する方向となるよう放射線状に延設されている。 As mentioned above, the six horizontal arms 21 are aligned with the rotation center on the lower surface of the support arm 13, and are aligned with the radius of the turntable T so that adjacent horizontal arms 21 are spaced apart by 60 degrees. It extends radially in the same direction.
また、ピッキングアーム31は、水平アーム21の先端部に設けられているピッキングアームスライド手段32により、水平アーム21に沿って、ターンテーブルTの上部において、その半径方向にスライド移動が自在となるとともに、ピッキングアーム昇降手段33により、昇降自在となっている。
ピッキングアーム31は、下端部に設けられており、真空ポンプ25と接続されている吸着ノズル35によりペットボトル5を吸着把持及び解放できるようになっている。
Further, the picking arm 31 can freely slide in the radial direction along the horizontal arm 21 at the top of the turntable T by a picking arm sliding means 32 provided at the tip of the horizontal arm 21. , the picking arm can be raised and lowered by a lifting means 33.
The picking arm 31 is provided at its lower end, and is capable of suctioning, gripping, and releasing the PET bottle 5 using a suction nozzle 35 connected to the vacuum pump 25 .
上記吸着ノズル35の先端部には長さ調整機構を有しており、一定長さの範囲内で伸長収縮自在となっている。そのため、先端部がペットボトル5と当接した場合には、吸着把持に適した適切な長さに収縮し、吸着把持が終了した場合には、基準長さに復帰するようになっている。 The tip of the suction nozzle 35 has a length adjustment mechanism, and can be expanded and contracted within a certain length range. Therefore, when the tip comes into contact with the PET bottle 5, it contracts to an appropriate length suitable for suction gripping, and returns to the standard length when suction gripping is completed.
これにより、ピッキングアームスライド手段32により、摘出すべきペットボトル5の上部位置にまで、ピッキングアーム31を移動させ、ピッキングアーム昇降手段33により、当該ピッキングアーム31をペットボトル5に当接させた後に、吸着ノズル制御手段54により、真空ポンプ25に接続される流路の電磁弁(図示せず)を制御し、吸引力を調整することにより、対象とするペットボトル5を吸着把持及び解放自在として、ターンテーブルT上から摘出し、所望の場所に移動させることが可能となっている。
As a result, the picking arm sliding means 32 moves the picking arm 31 to the upper position of the PET bottle 5 to be extracted, and the picking arm elevating means 33 brings the picking arm 31 into contact with the PET bottle 5. By controlling the solenoid valve (not shown) in the flow path connected to the vacuum pump 25 by the suction nozzle control means 54 and adjusting the suction force, the target PET bottle 5 can be gripped and released by suction. , it is possible to take it out from the turntable T and move it to a desired location.
上記のとおり、ピッキングアーム31は水平アーム21に取り付けられており、当該水平アーム21は、ターンテーブルTと一体的に設けられている支柱11に支持されているる。そのため、ピッキングアーム31は、ターンテーブルTと同方向かつ同速度で回転運動しながら、下記制御装置50における摘出装置制御部51のアーム位置制御手段53及び吸着ノズル制御手段54等により、任意の水平方向に移動自在であり、かつ、鉛直方向に昇降自在となるように、その動作が制御されている。 As described above, the picking arm 31 is attached to the horizontal arm 21, and the horizontal arm 21 is supported by the support 11 that is provided integrally with the turntable T. Therefore, the picking arm 31 is rotated in the same direction and at the same speed as the turntable T, and is controlled by the arm position control means 53 and the suction nozzle control means 54 of the extraction device control section 51 in the control device 50 described below to move the picking arm 31 to any horizontal position. Its operation is controlled so that it can move freely in the direction and can move up and down in the vertical direction.
また、水平アーム21は、隣接する2本の水平アーム21で囲まれる扇形領域(本実施形態では6領域)に関し、水平アーム回動手段22により、初期状態である静止時を基準として、回転中心を中心に60度の範囲で回動することができるように制御されている。このような構成により、1台の各ピッキングアーム31及び吸着ノズル35が独立して、上記扇形領域を摘出可能領域(以下、「摘出可能領域R」という。)におけるターンテーブルTの上面に載置されたペットボトル5を摘出可能となっている(各摘出可能領域Rの説明において、区別する必要がある場合には、図中の表示を含めて、各符号に1~6を付す)。なお、各水平アーム21は、ターンテーブルTの回転方向と同方向の扇形領域を摘出可能領域Rとして、動作するようになっている。 Further, the horizontal arm 21 is rotated by the horizontal arm rotation means 22 to rotate the center of rotation with respect to the fan-shaped area (six areas in this embodiment) surrounded by two adjacent horizontal arms 21 with respect to the initial state at rest. It is controlled so that it can rotate within a range of 60 degrees around . With this configuration, each picking arm 31 and suction nozzle 35 independently place the fan-shaped area on the top surface of the turntable T in the extractable area (hereinafter referred to as "extractable area R"). (In the description of each removable region R, if it is necessary to distinguish, 1 to 6 are added to each reference numeral, including the indication in the figure). Note that each horizontal arm 21 operates with a fan-shaped area in the same direction as the rotational direction of the turntable T as an extractable area R.
[ペットボトル特定等装置]
ペットボトル特定等装置40は、特許請求の範囲で記載している目的回収物識別装置と目的回収物載置位置特定装置の役割を担う装置であり、摘出可能領域Rの全体の撮影を行う撮影カメラ41と、ペットボトル5を識別するためのペットボトル識別部45(目的回収物識別装置)と、ターンテーブルT上のペットボトル5の位置を特定するためのペットボトル載置位置特定部46(目的回収物載置位置特定装置)とを備えている(図5)。
[PET bottle identification device]
The PET bottle identification device 40 is a device that plays the roles of a target collection object identification device and a target collection object placement position identification device described in the claims, and is a device that performs imaging of the entire extractable region R. A camera 41, a PET bottle identification section 45 (target collection object identification device) for identifying the PET bottles 5, and a PET bottle placement position specifying section 46 for specifying the position of the PET bottles 5 on the turntable T ( (Figure 5).
上記した撮影カメラ41での撮影は、予め定められている撮影基準点に当該撮影カメラ41が到達したことを検出して行われるようになっており、撮影データは撮影時刻データとともに、ペットボトル識別部45と、ペットボトル載置位置特定部46に送信されるようになっている。 Photographing by the photographing camera 41 described above is performed by detecting that the photographing camera 41 has reached a predetermined photographing reference point, and the photographing data is collected together with photographing time data and PET bottle identification data. section 45 and a plastic bottle placement position specifying section 46.
ペットボトル識別部45は、回収物画像抽出手段45aと、予め特定されているペットボトル撮像データが記憶されているペットボトル撮像データベース45b(記憶手段)と、ペットボトル特定手段45c(分別対象特定手段)を有している。
ペットボトル特定手段45cでは、各回収物の画像を認識し、認識された各回収物の撮像データと、ペットボトル撮像データベース45bに記憶されているペットボトル基準データとを比較して、分別(摘出)対象であるペットボトル5を特定することができるようになっている。そして、特定された回収物がペットボトル5である場合には、回収指示信号発生送信手段45dにより、ペットボトル載置位置特定部46と制御装置50の摘出装置制御部51に、回収実行指示信号が送信されるようになっている。
The PET bottle identification unit 45 includes a collected image extraction means 45a, a PET bottle imaging database 45b (storage means) in which prespecified PET bottle imaging data is stored, and a PET bottle identification means 45c (sorting target identification means). )have.
The PET bottle identifying means 45c recognizes the image of each collected object, compares the image data of each recognized collected object with the PET bottle reference data stored in the PET bottle imaging database 45b, and performs sorting (extraction). ) The target plastic bottle 5 can be specified. When the identified collected item is a PET bottle 5, the collection instruction signal generation and transmission means 45d sends a collection execution instruction signal to the PET bottle placement position specifying section 46 and the extracting device control section 51 of the control device 50. is now being sent.
回収実行指示信号を受信したペットボトル載置位置特定部46は、ペットボトル5の撮像データに基づき、摘出可能領域Rにおける平面座標を特定し、ペットボトル5の載置位置データ(以下、「載置位置データ」という。)として制御装置50の摘出装置制御部51に送信できるようになっている。 The PET bottle placement position specifying unit 46 that has received the collection execution instruction signal specifies the plane coordinates in the extractable region R based on the imaging data of the PET bottle 5, and calculates the PET bottle 5 placement position data (hereinafter referred to as “loading position data”). The data can be transmitted to the extraction device control section 51 of the control device 50 as "location data").
[制御装置]
制御装置50は、ターンテーブルT、供給コンベヤY、ペットボトル特定等装置40、ペットボトル摘出装置20、プラスチック類搬出コンベヤU及びペットボトル搬出コンベヤV等の各装置の動作を制御するための装置であり、各装置に関して所定の動作を行わせることができるように構成されている(図5)。
下記には、本回収物分別システムKの最重要要素であるペットボトル摘出装置20を制御する摘出装置制御部51のみについて説明する。
[Control device]
The control device 50 is a device for controlling the operation of each device such as the turntable T, the supply conveyor Y, the PET bottle identification device 40, the PET bottle extraction device 20, the plastics carry-out conveyor U, and the PET bottle carry-out conveyor V. It is configured such that each device can perform predetermined operations (FIG. 5).
In the following, only the extracting device control section 51 that controls the PET bottle extracting device 20, which is the most important element of the recovered material sorting system K, will be described.
摘出装置制御部51は、アーム移動量データ算出手段52と、アーム位置制御手段53と、吸着ノズル制御手段54と、回収ペットボトル計数手段55と、排出板制御手段56を備えており、各ペットボトル摘出装置20ごとにその動作を制御することができるように構成されている。 The extraction device control section 51 includes an arm movement amount data calculation means 52, an arm position control means 53, a suction nozzle control means 54, a collected PET bottle counting means 55, and a discharge plate control means 56. The configuration is such that the operation of each bottle extraction device 20 can be controlled.
アーム移動量データ算出手段52は、水平アーム回動手段22、ピッキングアームスライド手段32及びピッキングアーム昇降手段33の移動量(以下、「移動量データ」という。)を算出する手段である。アーム移動量データ算出手段52は、上記ペットボトル特定等装置40から送信された回収実行指示信号及び載置位置データと、ペットボトル摘出装置20の各要素の現在位置データに基づき、移動量データを算出するとともに、アーム位置制御手段53と、吸着ノズル制御手段54に出力し、各手段を駆動して、移動量に基づく位置に移動させることができるようになっている。
なお、ピッキングアーム31の吸着ノズル35の高さは、予め設定されている標準高さに設定されるようになっている。
The arm movement amount data calculation means 52 is means for calculating the movement amount (hereinafter referred to as "movement amount data") of the horizontal arm rotation means 22, the picking arm slide means 32, and the picking arm lifting means 33. The arm movement amount data calculation means 52 calculates movement amount data based on the collection execution instruction signal and placement position data transmitted from the PET bottle identifying device 40 and the current position data of each element of the PET bottle extraction device 20. While calculating, it is output to the arm position control means 53 and suction nozzle control means 54, and each means can be driven to move to a position based on the amount of movement.
Note that the height of the suction nozzle 35 of the picking arm 31 is set to a preset standard height.
そして、上記移動量データを受信したアーム位置制御手段53は、水平アーム回動手段22と、ピッキングアームスライド手段32と、ピッキングアーム昇降手段33とを制御して、水平アーム21の回動角度、ピッキングアーム31のスライド位置及びピッキングアーム31の高さ位置を制御することにより、吸着ノズル35を、摘出実行位置であるペットボトル5の真上部にまで誘導できるようになっている。 The arm position control means 53 that has received the movement amount data controls the horizontal arm rotation means 22, the picking arm slide means 32, and the picking arm lifting means 33 to adjust the rotation angle of the horizontal arm 21, By controlling the slide position and the height position of the picking arm 31, the suction nozzle 35 can be guided to the position directly above the PET bottle 5, which is the extraction execution position.
吸着ノズル制御手段54は、ピッキングアーム31がペットボトル5に当接した場合において、真空ポンプ25に接続される流路の電磁弁を制御してペットボトル5を吸着把持させ、アーム位置制御手段53によりピッキングアーム31を排出口T1の上部に誘導するとともに、吸着ノズル制御手段54の制御に基づきペットボトル5を解放し、ペットボトル搬出コンベヤVで搬出することができるようになっている。
なお、水平アーム21及びピッキングアーム31は.ペットボトル5の吸着把持後は、アーム位置制御手段53により、最短移動経路で搬出口T1まで誘導されるように制御されている。
When the picking arm 31 comes into contact with the PET bottle 5, the suction nozzle control means 54 controls the solenoid valve in the flow path connected to the vacuum pump 25 to suction and grip the PET bottle 5, and the arm position control means 53 As a result, the picking arm 31 is guided to the upper part of the discharge port T1, the PET bottle 5 is released under the control of the suction nozzle control means 54, and the PET bottle 5 can be carried out by the PET bottle carry-out conveyor V.
Note that the horizontal arm 21 and the picking arm 31 are . After gripping the PET bottle 5 by suction, the arm position control means 53 controls the bottle to be guided to the outlet T1 along the shortest moving path.
また、回収ペットボトル計数手段55は、ターンテーブルTの一回の回転中において、各摘出可能領域Rにおいて排出したペットボトル5の個数をカウントする手段である。
排出板制御手段56は、回収ペットボトル計数手段55によりカウントされた回収ペットボトル数と、一回の撮影により認識され、各摘出可能領域Rに載置されたペットボトル5の個数との差を求め、摘出できなかったペットボトル5の個数(以下、「残置ペットボトル数」という。)を算出し、当該残置ペットボトル数が予め定められている個数(例えば、2個)以上である場合には、排出板15を上昇させることができるようになっている。
Further, the collected PET bottle counting means 55 is a means for counting the number of PET bottles 5 discharged in each extractable region R during one rotation of the turntable T.
The discharge plate control means 56 calculates the difference between the number of collected PET bottles counted by the collected PET bottle counting means 55 and the number of PET bottles 5 placed in each extractable region R recognized by one photographing. The number of PET bottles 5 that could not be retrieved and removed (hereinafter referred to as the "number of remaining PET bottles") is calculated, and if the number of remaining PET bottles is greater than or equal to a predetermined number (for example, 2), The discharge plate 15 can be raised.
なお、複数のペットボトル5が、各水平アーム21の対象とするターンテーブルT上の摘出可能領域Rに存在している場合には、予め定められている優先順位(例えば、本実施形態では、現在のピッキングアーム31の位置に最も近いペットボトル5の位置を順次選択する)により、上記と同様の処理を行い、各ペットボトル5を摘出することができるようになっている。 Note that when a plurality of PET bottles 5 exist in the retrieval area R on the turntable T targeted by each horizontal arm 21, a predetermined priority order (for example, in this embodiment, By sequentially selecting the position of the PET bottle 5 closest to the current position of the picking arm 31), each PET bottle 5 can be picked out by performing the same process as above.
[本回収物分別システムの動作]
次に、本回収物分別システムKを使用して、ペットボトル5を分別する方法について説明する。なお、本回収物分別システムKでは、継続して混在回収物がターンテーブルTに供給されているが、下記の説明では、一つの摘出可能領域R1に着目して、各装置等の動作を説明する(図7,図8)。
[Operation of this collected material separation system]
Next, a method of sorting the PET bottles 5 using the collected material sorting system K will be explained. In addition, in this collected material separation system K, mixed collected materials are continuously supplied to the turntable T, but in the following explanation, the operation of each device etc. will be explained focusing on one extractable region R1. (Figure 7, Figure 8).
供給コンベヤYからターンテーブルTに混在回収物が供給され(S1[図6]、以下同様に同図に基づき符号を付す)、当該ターンテーブルTの上面に散在する。
対象とする摘出可能領域R1において、予め定められている撮影基準点に撮影カメラ41が到達したタイミングで、当該撮影カメラ41が摘出可能領域R1の全体写真を撮影し(S2)、撮影データ及び撮影時刻データがとともに、ペットボトル識別部45と、ペットボトル載置位置特定部46に送信される。
Mixed collected materials are supplied from the supply conveyor Y to the turntable T (S1 [FIG. 6], hereinafter the same reference numerals are given based on the same figure), and are scattered on the upper surface of the turntable T.
At the timing when the photographing camera 41 reaches a predetermined photographing reference point in the target extractable region R1, the photographing camera 41 photographs the entire extractable region R1 (S2), and captures the photographic data and photograph. The time data is also transmitted to the PET bottle identification section 45 and the PET bottle placement position specifying section 46 .
ペットボトル特定手段45cでは、各回収物の画像を認識し(S3)、認識された各回収物の撮像データと、ペットボトル撮像データベース45bに記憶されているペットボトル基準データとを比較して(S4)、特定された回収物がペットボトル5である場合には、回収指示信号発生送信手段45dにより、ペットボトル載置位置特定部46と制御装置50の摘出装置制御部51に、回収実行指示信号が送信される(S5,S6)。 The PET bottle identifying means 45c recognizes the image of each collected object (S3), compares the image data of each recognized collected object with the PET bottle reference data stored in the PET bottle imaging database 45b ( S4) When the identified collected item is a PET bottle 5, the collection instruction signal generation/transmission means 45d instructs the PET bottle placement position specifying section 46 and the extracting device control section 51 of the control device 50 to perform collection. A signal is transmitted (S5, S6).
回収実行指示信号を受信したペットボトル載置位置特定部46は、ペットボトル5の撮像データに基づき、摘出可能領域R1における平面座標を特定し、載置位置データを制御装置50の摘出装置制御部51に送信する(S7)。そして、回収実行指示信号及び載置位置データを受信した摘出装置制御部51は、アーム移動量データ算出手段52により、摘出実行位置データと、ペットボトル摘出装置20の各要素の現在位置データに基づき、水平アーム回動手段22、ピッキングアームスライド手段32及びピッキングアーム昇降手段33の移動量データを算出し(S8)、アーム位置制御手段53と、吸着ノズル制御手段54に出力し、各手段を駆動する。 The PET bottle placement position specifying unit 46 that has received the collection execution instruction signal specifies the plane coordinates in the extractable region R1 based on the imaging data of the PET bottle 5, and transfers the placement position data to the extracting device control unit of the control device 50. 51 (S7). Then, the extraction device control unit 51 that has received the recovery execution instruction signal and the placement position data uses the arm movement amount data calculation means 52 to calculate the amount of extraction based on the extraction execution position data and the current position data of each element of the PET bottle extraction device 20. , calculates the movement amount data of the horizontal arm rotation means 22, the picking arm slide means 32, and the picking arm lifting means 33 (S8), outputs it to the arm position control means 53 and the suction nozzle control means 54, and drives each means. do.
上記移動量データを受信したアーム位置制御手段53は、水平アーム回動手段22における水平アーム21の回動角度と、ピッキングアームスライド手段32におけるピッキングアーム31のスライド位置と、ピッキングアーム昇降手段33におけるピッキングアーム31の高さ位置を制御することにより(S9)、吸着ノズル35をペットボトル5の真上(摘出実行位置)に誘導し、当該ペットボトル5に当接させる(S10,動作1[図8]、以下同様に同図に基づき動作を説明する)。そして、真空ポンプ25に接続される流路の電磁弁を制御して、ペットボトル5を吸着把持し(S11,動作2)、アーム位置制御手段53によりピッキングアーム31を排出口T1の上部に誘導する(S12,動作3)。そして、吸着ノズル制御手段54の制御に基づきペットボトル5を解放し、ペットボトル搬出コンベヤVで搬出する(S13,動作4)。 The arm position control means 53 that has received the movement amount data determines the rotation angle of the horizontal arm 21 in the horizontal arm rotation means 22, the sliding position of the picking arm 31 in the picking arm sliding means 32, and the rotation angle of the horizontal arm 21 in the horizontal arm rotation means 22, the sliding position of the picking arm 31 in the picking arm sliding means 32, and the By controlling the height position of the picking arm 31 (S9), the suction nozzle 35 is guided directly above the plastic bottle 5 (extraction execution position) and brought into contact with the plastic bottle 5 (S10, operation 1 [Fig. 8], and the operation will be similarly described below based on the same figure). Then, the solenoid valve of the flow path connected to the vacuum pump 25 is controlled to suction and grip the PET bottle 5 (S11, operation 2), and the arm position control means 53 guides the picking arm 31 to the upper part of the discharge port T1. (S12, operation 3). Then, the PET bottle 5 is released under the control of the suction nozzle control means 54 and carried out by the PET bottle carrying-out conveyor V (S13, operation 4).
さらに、複数のペットボトル5が、摘出可能領域R1に存在している場合には、上記ペットボトル5の解放動作の終了時において、ピッキングアーム31に最も近い位置のペットボトル5に関し、上記と同様の処理により、ペットボトル摘出装置20を用いて、ペットボトル5を摘出する動作を繰り返す。 Furthermore, if a plurality of PET bottles 5 exist in the extraction possible region R1, at the end of the above-mentioned PET bottle 5 release operation, the PET bottles 5 at the position closest to the picking arm 31 are processed in the same manner as above. Through the process, the operation of extracting the PET bottle 5 using the PET bottle extracting device 20 is repeated.
上記作業は、ターンテーブルTが回転することにより、摘出可能領域R1が排出板15の箇所に到達するまで継続される。このとき、残置ペットボトル数が所定未満である場合には、未回収のプラスチック類6(未摘出のペットボトル5が存在する場合も含む)は、排出板15に遮られて、第1排出コンベヤUに排出され、搬送される。その後(ターンテーブルTの1回転後)、供給コンベヤYから新たに混在回収物がターンテーブルT上の摘出可能領域R1に供給され、上記と同様の動作を繰り返し行い、ペットボトル5が回収されることになる。 The above operation is continued until the extractable region R1 reaches the discharge plate 15 by rotating the turntable T. At this time, if the number of remaining PET bottles is less than a predetermined number, the uncollected plastics 6 (including the case where there are unextracted PET bottles 5) are blocked by the discharge plate 15 and transferred to the first discharge conveyor. It is discharged to U and transported. After that (after one rotation of the turntable T), mixed collection materials are newly supplied from the supply conveyor Y to the extractable area R1 on the turntable T, and the same operation as above is repeated, and the PET bottles 5 are collected. It turns out.
一方、残置ペットボトル数が所定個数以上である場合には、排出板制御手段56の制御に基づき、排出板15を上昇させ、混在回収物をターンテーブルT上から、プラスチック類搬出コンベヤUに排出させないようにする。その後、供給コンベヤYから新たに混在回収物がターンテーブルT上の摘出可能領域R1に搬入された混合回収物とともに、上記と同様の動作を行い、改めて、ペットボトル5が回収されることになる。
なお、排出板15は、隣接する摘出可能領域R2との境界位置において下降するように、排出板制御手段56により制御される。
On the other hand, if the number of remaining PET bottles is more than a predetermined number, the discharge plate 15 is raised under the control of the discharge plate control means 56, and the mixed collected materials are discharged from the turntable T to the plastics carry-out conveyor U. Try not to let it happen. Thereafter, the mixed collection materials newly transported from the supply conveyor Y to the extractable area R1 on the turntable T perform the same operation as above, and the PET bottles 5 are collected again. .
Note that the ejection plate 15 is controlled by the ejection plate control means 56 so as to descend at the boundary position with the adjacent extractable region R2.
[本回収物分別システムの作用効果]
本回収物分別システムKによれば、ターンテーブルTと、当該ターンテーブルTの上部に配置されているペットボトル摘出装置20を備えているとともに、ペットボトル摘出装置20、ターンテーブルTの回転中心と同じ回転中心を基準として、当該ターンテーブルTと同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されている。そのため、各装置及び各手段の協働動作により、回転しているターンテーブルT上で、ペットボトル摘出装置20を用いて、ペットボトル5を摘出できることから、直線状の搬出装置上においてペットボトルを分別するシステムと比較して、そのシステム全体を小型化し、それに伴うコスト低減を図ることができる。
[Effects of this collected material separation system]
According to the present collection sorting system K, the turntable T and the PET bottle extracting device 20 disposed on the upper part of the turntable T are provided, and the PET bottle extracting device 20 and the rotation center of the turntable T are connected to each other. It is configured so that it can rotate in the same direction and at the same speed as the turntable T, with the same rotation center as a reference. Therefore, by cooperative operation of each device and each means, the PET bottle 5 can be extracted using the PET bottle extracting device 20 on the rotating turntable T. Compared to a system that separates items, the entire system can be made smaller and costs can be reduced accordingly.
また、本回収物分別システムKによれば、複数本の水平アーム21を有し、各水平アーム21ごとにピッキングアーム31、吸着ノズル35及び真空ポンプ25等から構成される摘出手段が設けられている。そして、各摘出可能領域Rにおいて、各摘出手段が独立して、ペットボトル5を摘出可能となるように制御されているため、各摘出手段の稼働位置を限定し、不要な移動動作を減少させることを可能として、分別処理能力を向上させることができる。 Further, according to the present collected material separation system K, there is provided a plurality of horizontal arms 21, and each horizontal arm 21 is provided with a picking means composed of a picking arm 31, a suction nozzle 35, a vacuum pump 25, etc. There is. In each extraction possible region R, each extraction means is independently controlled so as to be able to extract the plastic bottle 5, so the operating position of each extraction means is limited and unnecessary moving movements are reduced. This makes it possible to improve the separation processing capacity.
また、本回収物分別システムKでは、排出板制御手段56の制御に基づき、各摘出可能領域Rにおいて、ターンテーブルTが一回転する間に、未摘出であるペットボトル5が所定個数以上の場合には、排出板15を上昇させることができるように構成されている。そのため、摘出可能領域Rに予想外にペットボトル5が供給された場合に、回収できなかったペットボトル5を、再度、ターンテーブルT上で摘出を行うことが可能となり、回収効率を上げることができる。 In addition, in this collected material sorting system K, based on the control of the discharge plate control means 56, in each extraction possible area R, if the number of unextracted PET bottles 5 exceeds a predetermined number during one revolution of the turntable T. The discharge plate 15 is configured to be able to be raised. Therefore, when a PET bottle 5 is unexpectedly supplied to the retrieval area R, the PET bottle 5 that could not be collected can be re-extracted on the turntable T, thereby increasing collection efficiency. can.
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。 Although an example of a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and design changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
特に、本回収物分別システムとして、上記実施形態では、プラスチック類からペットボトルを分別するシステムとしたが、本回収物分別システムの技術思想及び構成を利用して、に応じた種々の他の回収物(例えば、アルカリ電池等)を分別するシステムとすることも可能である。 In particular, in the above embodiment, this collected material separation system is a system that separates PET bottles from plastics, but by using the technical concept and configuration of this collected material separation system, various other collection methods can be used. It is also possible to create a system that separates objects (for example, alkaline batteries, etc.).
特に、回転物散在装置の大きさ、回動速度等については、全体システム(設置場所の大大きさ、回収物の処理量等)に応じて、適切に定めることができる。
また、本回収物分別システムを構成する回収物散在装置、回収物供給装置、回収物搬出装置、目的回収物識別装置、回収物載置位置特定装置、摘出手段及び移動手段等については、ソフトウェア等の制御装置を含めて、所望の構成(大きさ、配置等を含む)とすることができる。
In particular, the size, rotational speed, etc. of the rotating object scattering device can be appropriately determined depending on the overall system (the size of the installation location, the processing amount of collected materials, etc.).
In addition, software etc. are used for the collected material scattering device, collected material supply device, collected material transport device, target collected material identification device, collected material placement position specifying device, extracting means, transportation means, etc. that make up this collected material sorting system. The control device can be configured as desired (including size, arrangement, etc.).
K 回収物分別システム
T ターンテーブル(回収物散在装置(円盤回転装置))
T1 排出口
Y 供給コンベヤ(回収物供給装置)
U プラスチック類コンベヤ(回収物搬出装置)
V ペットボトル搬出コンベヤ
R 摘出可能領域
5 ペットボトル
11 支柱
15 排出板
20 ペットボトル摘出装置
21 水平アーム(アーム部材)
22 水平アーム回動手段
25 真空ポンプ(摘出手段)
31 ピッキングアーム(摘出手段)
32 ピッキングアームスライド手段(移動手段)
33 ピッキングアーム昇降手段(移動手段)
35 吸着ノズル(摘出手段)
40 ペットボトル特定等装置
41 撮影カメラ
45 ペットボトル識別部(目的回収物識別装置)
45a 回収物画像抽出手段
45b ペットボトル撮像データベース
45c ペットボトル特定手段
45d 回収指示信号発生送信手段
46 ペットボトル載置位置特定部(目的回収物載置位置特定装置)
50 制御装置
51 摘出装置制御部
52 アーム移動量データ算出手段
53 アーム位置制御手段
54 吸着ノズル制御手段
55 回収ペットボトル計数手段
56 排出板制御手段
K Recovered material separation system T Turntable (recovered material scattering device (disk rotating device))
T1 Discharge port Y Supply conveyor (collected material supply device)
U Plastics conveyor (recovered material delivery device)
V PET bottle delivery conveyor R Extraction possible area 5 PET bottle 11 Support column 15 Discharge plate 20 PET bottle extraction device 21 Horizontal arm (arm member)
22 Horizontal arm rotation means 25 Vacuum pump (extraction means)
31 Picking arm (extraction means)
32 Picking arm sliding means (moving means)
33 Picking arm lifting means (transfer means)
35 Suction nozzle (extraction means)
40 PET bottle identification device 41 Photographing camera 45 PET bottle identification unit (target collection object identification device)
45a Collected object image extraction means 45b PET bottle imaging database 45c PET bottle identification means 45d Collection instruction signal generation and transmission means 46 PET bottle placement position specifying unit (target collected object placement position specifying device)
50 Control device 51 Extraction device control section 52 Arm movement amount data calculation means 53 Arm position control means 54 Suction nozzle control means 55 Collected PET bottle counting means 56 Discharge plate control means
Claims (3)
前記回収物散在装置に前記回収物を供給する回収物供給装置と、
前記回収物から所定種類の目的回収物を識別する目的回収物識別装置と、
前記回収物散在装置上の前記目的回収物の載置位置を特定する目的回収物載置位置特定装置と、
前記回収物散在装置の上部に配置されており、前記目的回収物を摘出する目的回収物摘出装置と、を備え、
前記目的回収物摘出装置は、
摘出手段と、
前記摘出手段を摘出実行位置に移動させるための移動手段と、を有するとともに、
前記摘出手段は、前記回収物散在装置の回転中心と同じ回転中心を基準として、前記回収物散在装置と同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されているとともに、
前記回収物散在装置は円盤回転装置であり、
前記摘出手段はアーム部材に支持されており、
前記移動手段は、
前記アーム部材を前記円盤回転装置の回転中心に対して、回動させるための回動手段と、
前記アーム部材に沿って、前記摘出手段をスライド自在に移動させるためのスライド手段と、
前記摘出手段を昇降させるための昇降手段と、を備えていること、を特徴とする回収物分別システム。 a collected material scattering device that scatters supplied collected materials on a rotating body that is formed so as to be capable of circular motion in a plan view;
a collected material supply device that supplies the collected material to the collected material scattering device;
a target collection item identification device for identifying a predetermined type of target collection item from the collection items;
a target collection object placement position specifying device that identifies a placement position of the target collection object on the collection object scattering device;
a target collection object extraction device disposed above the collection object scattering device and extracting the target collection object,
The target recovery object extraction device is
extraction means;
a moving means for moving the extraction means to an extraction execution position;
The extracting means is configured to be rotatable in the same direction and at the same speed as the collected object scattering device, with the same rotation center as that of the collected object scattering device as a reference , and
The recovered material scattering device is a disk rotating device,
The extracting means is supported by an arm member,
The transportation means is
a rotation means for rotating the arm member with respect to the rotation center of the disk rotation device;
a slide means for slidably moving the extraction means along the arm member;
A collection sorting system comprising: a lifting means for raising and lowering the extracting means .
隣接する2本の前記アーム部材で囲まれる扇形領域において、少なくとも一方の前記摘出手段が独立して前記目的回収物を摘出可能となるように制御されていること、を特徴とする請求項1に記載の回収物分別システム。 comprising a plurality of arm members arranged radially from the center of rotation of the disk rotating device, and the extracting means supported by each arm member,
2. The method according to claim 1 , wherein in a fan-shaped area surrounded by two adjacent arm members, at least one of the extraction means is controlled so as to be able to independently extract the target collection object. The collection separation system described.
前記円盤回転装置の上部における半径方向に、未摘出である前記回収物を遮り、前記回収物搬出装置に排出するための排出板が昇降自在に設けられており、
前記扇形領域内において、前記円盤回転装置の一回の回転中に、前記未摘出である目的回収物が所定個数以上の場合に、前記排出板を上昇させることが可能となっているとともに、
前記排出板が上昇した場合には、前記回収物が前記回収物搬出装置に排出されないようになっていること、を特徴とする請求項2に記載の回収物分別システム。 comprising a recovered material carrying out device for carrying out the unextracted recovered material,
A discharge plate is provided in the radial direction at the upper part of the disc rotating device to intercept the unextracted collected material and to discharge it to the collected material carrying out device, and is movable up and down.
In the fan-shaped area, when the number of unextracted target objects exceeds a predetermined number during one rotation of the disk rotating device, the discharge plate can be raised ;
3. The collected material sorting system according to claim 2 , wherein the collected material is not discharged to the collected material carrying out device when the discharge plate is raised.
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